KR20110010756U

KR20110010756U - Sound Tunnel Having Expansion Cavity at Enterance or Exit

Info

Publication number: KR20110010756U
Application number: KR2020100004978U
Authority: KR
Inventors: 강윤하
Original assignee: 리텍건설환경(주)
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-18

Abstract

본 고안은 환경분야의 소음제어 기술에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 도로교통소음을 차단하기 위한 방음터널에 관한 것이다.
본 고안은 상기와 같은 기술적 과제를 해결한 방음터널로서, 방음터널의 출입구에 팽창동공을 구비하여 소음의 음파가 팽창과 수축을 하면서 저감되도록 하였다. 팽창비가 크지 않은 단순한 팽창동공의 경우 충분한 정도로 소음의 저감이 일어나지 않으므로, 작은 팽창비에도 소음이 크게 저감되도록 팽창동공이 두 부분으로 나누어진 분리형 팽창동공을 형성하였다.
본 고안인 방음터널은 출입구에 구비된 분리형 팽창동공에서 음파의 팽창과 수축으로 소음이 크게 저감되어 출구로 유출된다. 따라서 방음터널의 출입구 부근 지역의 소음공해가 현저히 줄어든다.The present invention relates to a noise control technology in the environmental field, and more particularly, to a soundproof tunnel for blocking road traffic noise.
The present invention is a soundproof tunnel that solves the above technical problem, by providing an expansion pupil at the entrance of the soundproof tunnel to reduce the sound waves of the noise while expanding and contracting. In the case of a simple expansion pupil having a small expansion ratio, noise reduction does not occur to a sufficient degree, so that the expansion pupil is divided into two parts so that the noise is greatly reduced even at a small expansion ratio.
The soundproof tunnel of the present invention is greatly reduced by the expansion and contraction of sound waves in the separate expansion pupil provided at the entrance and exit to the exit. Therefore, the noise pollution in the area near the entrance and exit of the soundproof tunnel is significantly reduced.

Description

Sound Tunnel Having Expansion Cavity at Enterance or Exit}

본 고안은 환경분야의 소음제어 기술에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 도로교통소음을 차단하기 위한 방음터널에 관한 것이다.
The present invention relates to a noise control technology in the environmental field, and more particularly, to a soundproof tunnel for blocking road traffic noise.

도로교통소음이 주변으로 전파되는 것을 차단하기 위하여 방음벽이 가장 보편적으로 설치되고 있는데, 방음벽의 소음저감효과는 기본적으로 방음벽의 높이에 의하여 결정된다. 따라서 일정 이상의 소음저감효과를 달성하기 위해서는 방음벽을 높게 설치하여야 한다. 특히 도로와 인접한 지역에 고층아파트가 있을 경우, 방음벽으로 가려지지 않는 고층 세대의 경우 방음효과가 전혀 없으므로 고층 세대까지 소음저감효과를 보기 위해서는 방음벽을 아주 높게 설치하여야 한다. Soundproof walls are most commonly installed to block road traffic noise from propagating to the surroundings. The noise reduction effect of the soundproof walls is basically determined by the height of the soundproof walls. Therefore, in order to achieve a noise reduction effect over a certain level, a high noise barrier must be installed. In particular, when there are high-rise apartments in the area adjacent to the road, high-rise households that are not covered by the sound-proof walls have no soundproofing effect.

그러나 방음벽을 높게 설치하면 바람이 불 경우 큰 풍하중을 받아 방음벽이 전복되어 인명피해를 유발하거나 도로를 덮쳐 교통을 방해할 염려가 있다. 따라서 방음벽은 일정 이상으로 높게 설치할 수 없고, 따라서 소음저감효과도 제한적이다. 또한 높은 방음벽은 거대한 장벽을 형성하여 시계와 일조를 차단하고, 경관을 나쁘게 하는 문제점도 있다. 따라서 통상적으로 방음벽으로 달성할 수 있는 최대 소음저감효과를 20dB로 보고 있다. However, if the soundproof wall is set high, the windshield receives a large wind load, causing the soundproof wall to overturn, causing injury to people or covering the road, which may obstruct traffic. Therefore, the soundproof wall cannot be installed higher than a certain level, and therefore the noise reduction effect is also limited. In addition, the high soundproof wall forms a huge barrier to block the sun and the sun, and there is also a problem of bad landscape. Therefore, the maximum noise reduction effect that can usually be achieved by the sound barrier is seen as 20dB.

상기와 같이 도로교통소음에 대한 대책으로서의 방음벽은 많은 문제점이 있는바, 최근에는 그 대안으로 도 1에 도시한 바와 같은 방음터널이 많이 시공되고 있다.As mentioned above, there are many problems with the soundproof wall as a countermeasure against road traffic noise. Recently, as the alternative, a soundproof tunnel as shown in FIG. 1 has been constructed.

방음터널은 자동차가 주행하는 도로의 측면과 상부 전부를 일정이상의 차음성능을 가진 방음판으로 밀폐하여 터널 형상으로 설치된다. 이러한 방음터널의 소음저감효과는 바로 방음판의 차음성능이 되고, 방음판의 차음성능은 적당한 두께의 재료를 선택하여 아주 높게 할 수 있다. 특히 방음터널은 도로소음이 주변으로 전파되는 것을 완전히 차단하기 때문에 주변에 고층아파트가 있더라도 모든 세대에서 소음저감효과를 볼 수 있다. 또한 방음터널은 자동차의 주행에 방해가 되지 않을 만큼의 높이로 설치되므로, 주변의 건물들에 일조와 시계 그리고 경관을 해치는 정도가 작다.The soundproof tunnel is installed in the shape of a tunnel by sealing all of the side and upper part of the road on which the vehicle runs with a soundproof plate having a certain sound insulation performance. The noise reduction effect of the soundproof tunnel becomes the sound insulation performance of the soundproof panel, and the sound insulation performance of the soundproof panel can be made very high by selecting a material having a suitable thickness. In particular, the soundproof tunnel completely blocks road noise from propagating to the surroundings, so even if there are high-rise apartments in the vicinity, the noise reduction effect can be seen in all generations. In addition, the soundproof tunnel is installed at such a height that it does not interfere with the driving of the car, so the surrounding buildings have little damage to the sun, the clock and the scenery.

상기와 같이 방음터널은 방음벽에 비하여 도로교통소음에 대한 소음저감효과는 좋으나, 방음벽에 비하여 설치비용이 많이 소요되고, 채광이 나쁘고, 터널 내부에 먼지와 매연이 많은 점 등의 문제가 있다. 최근에는 방음터널에 사용하는 방음판을 투명한 재료로 제작하여 채광과 시계를 좋게 한 방음터널이 시공되고 있다.As described above, the soundproof tunnel has better noise reduction effect on road traffic noise than the soundproof wall, but it requires much installation cost, bad light, and a lot of dust and soot inside the tunnel. Recently, soundproof tunnels are made of transparent materials made of soundproof panels used in soundproof tunnels to improve light and time.

방음터널의 음향적인 측면에서의 문제점으로는 자동차가 주행할 때 발생한 소음이 외부로 확산되지 못하고 터널 내부에서 다중반사를 일으켜 터널 내부의 소음레벨이 증가한다는 점이다. 특히 채광 등의 목적으로 투명방음판을 사용한 방음터널의 경우, 방음판에 입사된 소음이 흡수되어 소실되지 않고 대부분 반사되는 것을 반복하여(이러한 현상을 "음의 다중반사"라고 한다.) 터널 내부에 반사음으로 계속 잔존하게 되고, 이 반사음은 새로 발생하는 소음과 합쳐져서 터널 내부의 소음레벨을 높인다. 실제로 도로소음을 측정해 보면 방음터널의 출입구는 방음터널이 없는 구간에 비하여 소음이 3 내지 5dB 높게 측정되고 있다.The problem in the acoustical aspect of the soundproof tunnel is that the noise generated when the vehicle is driving does not spread to the outside and causes multiple reflections inside the tunnel, thereby increasing the noise level inside the tunnel. In particular, in the case of a soundproof tunnel using a transparent soundproof panel for the purpose of light, etc., the noise incident on the soundproof panel is absorbed and is mostly lost without being lost (this phenomenon is called "multi-reflection of sound"). The reflected sound is then combined with the newly generated noise to increase the noise level inside the tunnel. In fact, when measuring the road noise, the entrance of the soundproof tunnel is measured 3 to 5dB higher noise than the section without the soundproof tunnel.

상기와 같이 음의 다중반사에 의하여 소음레벨이 높아지는 것을 방지하기 위하여 방음터널의 내부에 흡음재를 설치하여 음의 반사를 억제하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 흡음재라고 하더라도 음을 100% 흡수할 수 있는 것은 아니며, 흡음재를 설치하는 비용 또한 적지 않고, 기본적으로 다공질 재료인 흡음재를 벽 또는 천장에 설치할 경우 청소 등의 유지관리가 어려운 문제점이 있다.It is conceivable to suppress the reflection of sound by installing a sound absorbing material inside the soundproof tunnel in order to prevent the noise level from being increased by the multiple reflection of sound as described above. However, even if the sound absorbing material is not capable of absorbing sound 100%, the cost of installing the sound absorbing material is not small, there is a problem that maintenance, such as cleaning when installing the sound absorbing material, which is basically a porous material on the wall or ceiling.

상기와 같이 방음터널 내부에서 다중반사에 의하여 소음레벨이 높아지면, 터널 내를 주행하는 자동차에 탑승한 사람에게도 좋지 않은 영향을 미치지만, 그보다는 터널의 출입구로 높은 레벨의 소음이 유출되어 방음터널의 출입구 부근에 거주하는 사람에게 방음터널이 없는 경우보다 더 큰 소음공해를 유발하게 된다.As described above, if the noise level is increased by multiple reflections inside the soundproof tunnel, it may have a bad effect on the person who is in the car driving in the tunnel, but rather the high level noise is leaked to the entrance and exit of the tunnel. People living near the entrance of the building will cause more noise pollution than without the soundproof tunnel.

방음터널은 주로 사람이 밀집하여 생활하는 도심지의 교통량이 많은 도로에 설치되는 것으로서 방음터널을 무한정 길게 할 수는 없고, 따라서 방음터널의 출입구는 인구가 밀집한 곳에 위치할 수밖에 없다. 따라서 상기와 같이 방음터널의 출입구를 통하여 유출되는 소음공해는 새로운 민원의 원인이 되고 있는 실정이다.Soundproof tunnels are installed on the roads with heavy traffic in urban areas where people live in crowded areas, and the soundproof tunnels cannot be lengthened indefinitely. Therefore, the entrance and exit of soundproof tunnels must be located in crowded places. Therefore, the noise pollution leaked through the entrance and exit of the soundproof tunnel as described above is causing a new complaint.

지금까지 상기와 같이 방음터널의 출입구로 유출되는 소음을 저감시킬 수 있는 기술이 공개된 바가 없다.
Until now, as described above, the technology for reducing the noise flowing into the entrance and exit of the soundproof tunnel has not been disclosed.

상기와 같이 종래의 방음터널은 터널 내부에서 음의 다중반사에 의하여 증가된 소음이 방음터널의 출입구를 통하여 외부로 유출되는 문제점이 있는바, 이에 대한 대책이 필요하다.As described above, the conventional soundproof tunnel has a problem that the noise increased by the multiple reflection of sound inside the tunnel is leaked to the outside through the entrance and exit of the soundproof tunnel.

방음터널의 출입구를 통하여 유출되는 소음을 저감시키기 위한 수단은 소음을 일정 수준으로 저감시킬 수 있어야 하고, 자동차의 주행에 나쁜 영향을 주지 않아야 한다.
Means for reducing the noise flowing through the entrance and exit of the soundproof tunnel should be able to reduce the noise to a certain level, and should not adversely affect the driving of the vehicle.

본 고안은 상기와 같은 기술적 과제를 해결한 방음터널로서, 방음터널의 출입구에 팽창동공을 구비하여 소음의 음파가 팽창과 수축을 하면서 저감되도록 하였다. The present invention is a soundproof tunnel that solves the above technical problem, by providing an expansion pupil at the entrance of the soundproof tunnel to reduce the sound waves of the noise while expanding and contracting.

그러나 팽창비가 크지 않은 단순한 팽창동공의 경우 충분한 정도로 소음의 저감이 일어나지 않으므로, 작은 팽창비에도 소음이 크게 저감되도록 팽창동공이 두 부분으로 나누어진 분리형 팽창동공을 형성하였다.
However, in the case of a simple expansion pupil that does not have a large expansion ratio, noise reduction does not occur to a sufficient degree, so that the expansion pupil is divided into two parts so that the noise is greatly reduced even at a small expansion ratio.

본 고안인 방음터널은 출입구에 구비된 분리형 팽창동공에서 음파의 팽창과 수축으로 소음이 크게 저감되어 출구로 유출된다. 따라서 방음터널의 출입구 부근 지역의 소음공해가 현저히 줄어든다.
The soundproof tunnel of the present invention is greatly reduced by the expansion and contraction of sound waves in the separate expansion pupil provided at the entrance and exit to the exit. Therefore, the noise pollution in the area near the entrance and exit of the soundproof tunnel is significantly reduced.

도 1은 통상의 방음터널 외형도이다.
도 2는 본 고안 방음터널의 외형도이다.
도 3은 본 고안 방음터널의 단면도이다.
도 4는 다른 실시예의 방음터널의 단면도이다.
도 5는 팽창동공에서의 소음 저감량 그래프이다.
1 is a view of a typical soundproof tunnel.
2 is an external view of the present invention soundproof tunnel.
3 is a cross-sectional view of the present invention soundproof tunnel.
4 is a cross-sectional view of a soundproof tunnel of another embodiment.
5 is a graph showing noise reduction in the dilated pupil.

본 고안인 방음터널은 도 2에 도시한 바와 같이, 평탄부(10)의 끝단인 출입구에 팽창동공(20)을 구비한 방음터널이다. 팽창동공(20)은 평탄부(10)에 비하여 그 단면적이 넓다.Soundproof tunnel of the present invention, as shown in Figure 2, is a soundproof tunnel provided with an expansion cavity 20 in the entrance of the end of the flat portion (10). The expansion pupil 20 has a wider cross-sectional area than the flat portion 10.

팽창동공(20)은 도 3에 도시한 바와 같이, 평탄부(10)를 양 측방과 상방으로 균일하게 확장시켜 형성하고, 내부에는 1개 이상의 분리판(30)을 구비하여, 팽창동공(20)이 내부에서 2개 이상의 팽창공간으로 나누어진다. 분리판(30)은 팽창동공(20)의 벽과 천장에 고정되어 부착된다. 분리판(30)은 서로 간격을 다르게 하여, 각 팽창공간의 길이(L1, L2, L3)를 서로 다르게 하는 것이 모든 주파수의 음을 저감시킬 수 있어 좋다.As shown in FIG. 3, the expansion pupil 20 is formed by uniformly extending the flat portion 10 to both sides and upwards, and having one or more separation plates 30 therein, and the expansion pupil 20. ) Is divided into two or more expansion spaces inside. The separator 30 is fixedly attached to the wall and the ceiling of the expansion pupil 20. The separation plates 30 may be spaced apart from each other so that the lengths L1, L2, and L3 of each expansion space may be different from each other to reduce the sound of all frequencies.

분리판(30)은 팽창 동공의 벽과 천장의 면과 수직인 수직판(31)만으로 구성할 수도 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 수직판(31)의 끝에 터널의 길이방향으로 부착되는 수평판(32)을 추가로 구비하여 단면이 T-자 형상이 되도록 할 수도 있다. The separating plate 30 may consist of only a vertical plate 31 perpendicular to the plane of the wall and ceiling of the expanding pupil, and as shown in FIG. 4, the separation plate 30 is attached to the end of the vertical plate 31 in the longitudinal direction of the tunnel. The horizontal plate 32 may be further provided so that the cross section is T-shaped.

팽창동공(20)은 평탄부(10)를 양 측방과 상방으로 균일하게 확장시키는 것이 보통이겠으나, 공간이 여의치 않을 경우(예 : 측방으로는 확장할 수 없는 경우 등)에는 확장할 수 있는 공간이 확보되는 쪽(예 : 상방)으로만 확장하여도 무방하다. In general, the expansion pupil 20 is to expand the flat portion 10 uniformly in both sides and upwards, but if the space is not available (for example, it cannot be expanded laterally) It may be extended only to the secured side (eg upward).

소음의 원인이 되는 음파는 일정한 단면적의 통로를 따라 전파되다가 갑자기 통로의 단면적이 확대되거나 축소되면, 음파가 급하게 수축 및 팽창을 하는 과정에서 음파의 에너지가 감소된다. 음파의 에너지의 감소 정도는 단면적이 변하는 비율인 팽창비(m = 큰단면적/작은단면적)에 크게 의존하는데, 일반적으로 팽창비가 클수록 음파의 에너지는 크게 감소된다.Sound waves that cause noise propagate along a passage of a constant cross-sectional area, and suddenly the cross-sectional area of the passage expands or contracts, and the energy of the sound waves decreases as the sound waves contract and expand rapidly. The degree of reduction of the energy of the sound wave is largely dependent on the expansion ratio (m = large area / small area), which is the rate at which the cross-sectional area is changed.

소음을 크게 저감시키기 위해서는 팽창동공(20)의 단면적을 평탄부(10)의 단면적에 비하여 크게 하여 팽창비(m)를 증대시키면 되지만, 이 경우 방음터널의 설치비가 증가하므로, 팽창비를 작게 하면서도 소음이 크게 저감되는 팽창부의 구조가 요구된다. In order to greatly reduce the noise, the cross-sectional area of the expansion pupil 20 may be increased compared to the cross-sectional area of the flat portion 10 to increase the expansion ratio (m). However, in this case, the installation cost of the soundproof tunnel is increased. There is a need for a structure of an expanded portion that is greatly reduced.

음파가 진행하는 통로에 단순한 하나의 팽창동공이 있을 경우, 이론적인 음파의 음압레벨의 감소량인 투과손실(TL, Transmission Loss)은 다음과 식과 같다.In the case where there is a single expanding pupil in the path through which sound waves travel, the transmission loss (TL), which is a decrease in the sound pressure level of a sound wave, is expressed as follows.

여기서, k = 2πf/c (f : 음의 주파수, c : 음속), Where k = 2πf / c (f: negative frequency, c: speed of sound),

m : 팽창비, L : 팽창동공의 길이 m: expansion ratio, L: length of the expansion pupil

상기 식의 주파수(f)에 대한 투과손실(TL)의 그래프는 도 5의 (a)와 같은데, 감음이 크게 일어나는 주파수와 감음이 전혀 일어나지 않는 주파수가 반복적으로 나타난다. A graph of the transmission loss TL with respect to the frequency f of the above equation is shown in FIG. 5 (a), in which the frequency at which the attenuation is large and the frequency at which the attenuation does not occur at all appear repeatedly.

만약 길이가 서로 다른 두 팽창동공이 연속해 있을 경우, 투과손실(TL)의 그래프는 도 5의 (b)와 같이, 동공 1과 동공 2에서 일어나는 투과 손실을 합한 것이 전체 투과손실이 된다. 즉 이 경우 하나의 팽창공간에서 감음되지 못한 주파수의 음은 다음 팽창공간에서 감음되어 전체적으로 모든 주파수의 음에 대하여 감음이 일어난다.If two expansion pupils of different lengths are continuous, the graph of transmission loss (TL) is the total transmission loss as the sum of the transmission losses occurring in the pupil 1 and the pupil 2, as shown in (b) of FIG. 5. In this case, the sound of frequencies not attenuated in one expansion space is attenuated in the next expansion space so that the sound of all frequencies is attenuated as a whole.

만약 본 고안에서와 같이 단면이 T-자인 팽창동공(20)의 형태가 복잡한 형상을 하게 되면, 음파의 주파수별 투과손실 양상도 복잡하게 변하고, 투과손실이 훨씬 커지게 되어 소음 저감량이 커진다.
If the shape of the expansion pupil 20 having a T-shaped cross section as in the present invention has a complicated shape, the transmission loss pattern for each frequency of the sound wave is also complicated, and the transmission loss is much larger, resulting in a large noise reduction.

10 : 평탄부, 20 : 팽창동공, 30 : 수직판.
31 :수직판, 32 : 수평판,10: flat part, 20: dilation pupil, 30: vertical plate.
31: vertical plate, 32: horizontal plate,

Claims

In the soundproof tunnel for preventing road noise, which is installed by sealing the side and the upper part of the road with a soundproof plate, an expansion opening 20 having an enlarged cross-sectional area compared to the flat part 10 is provided at an entrance that is an end of the flat part 10. In one soundproof tunnel,
The expansion pupil 20 is provided with one or more separation plates 30 fixedly attached to the wall and the ceiling, so that the expansion pupil 20 is divided into two or more expansion spaces therein, expansion Soundproof tunnel with pupils.

The method of claim 1,
The separating plate 30 is composed of a vertical plate 31 perpendicular to the surfaces of the wall and the ceiling, and a horizontal plate 32 attached to the longitudinal direction of the tunnel at the end of the vertical plate 31. , Soundproof tunnel with expanded pupil.

The method according to claim 1 or 2,
Sound expansion tunnel having an expansion pupil, characterized in that the length of each expansion space of the expansion cavity 20 divided into the separating plate 30 is different from each other.